CN117764559A - 基于数据分析的电器柜运维检修监管预警系统 - Google Patents

Abstract

本发明属于电器柜监管领域，涉及数据分析技术，用于解决现有技术中的电器柜运维检修监管预警系统无法对电器柜的异常影响因素进行分析的问题，具体是基于数据分析的电器柜运维检修监管预警系统，包括监管预警平台，所述监管预警平台通信连接有运行监测模块、周期管理模块、维护分析模块以及存储模块；运行监测模块用于对电器柜的运行状态进行监测分析；周期管理模块用于对电器柜的运行状态进行周期性管理分析；维护分析模块用于对电器柜的维护状态进行分析；本发明可以对电器柜的多个运行参数进行综合分析与计算得到监测系数，通过监测系数对电器柜的运行状态好坏程度进行反馈，从而在出现电器柜运行异常时及时进行预警。

Description

基于数据分析的电器柜运维检修监管预警系统

技术领域

本发明属于电器柜监管领域，涉及数据分析技术，具体是基于数据分析的电器柜运维检修监管预警系统。

背景技术

电器柜运维检修监管预警系统是一种针对电器柜设备进行全面监测、预警、诊断和检修的智能化管理系统，该系统旨在提高电器柜设备的运行稳定性，降低故障发生的概率，提高设备使用寿命，并保障运行安全。

现有技术中的电器柜运维检修监管预警系统仅能够对电器柜的运行状态进行实时监控，在出现异常时及时进行预警，但是无法对电器柜的异常影响因素进行分析，也无法对不规范的管理行为进行约束，导致电器柜的故障率得不到控制。

针对上述技术问题，本申请提出一种解决方案。

发明内容

本发明的目的在于提供基于数据分析的电器柜运维检修监管预警系统，用于解决现有技术中的电器柜运维检修监管预警系统无法对电器柜的异常影响因素进行分析的问题；

本发明需要解决的技术问题为：如何提供一种可以对电器柜的异常影响因素进行分析的基于数据分析的电器柜运维检修监管预警系统。

本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

基于数据分析的电器柜运维检修监管预警系统，包括监管预警平台，所述监管预警平台通信连接有运行监测模块、周期管理模块、维护分析模块以及存储模块；

所述运行监测模块用于对电器柜的运行状态进行监测分析：生成监测周期并将监测周期分割为若干个监测时段，在监测时段的结束时刻获取电器柜的空温数据KW、线流数据XL以及噪声数据ZS并进行数值计算得到电器柜在监测时段内的监测系数JC；通过监测系数JC对电器柜在监测时段内的运行状态是否满足要求进行判定；

所述周期管理模块用于对电器柜的运行状态进行周期性管理分析：将监测周期内异常时段的数量标记为监测周期的预警值，通过存储模块获取到预警阈值，将预警值与预警阈值进行比较并通过比较结果对电器柜在监测时段内的运行状态是否满足要求进行判定；

所述维护分析模块用于对电器柜的维护状态进行分析。

作为本发明的一种优选实施方式，空温数据KW的获取过程包括：获取电器柜内部的空气温度值以及电器柜内部空气的温度标准范围，将温度标准范围的最大值与最小值的平均值标记为温标值，将空气温度值与温标值差值的绝对值标记为空温值，将空温值在监测时段内的最大值标记为监测时段的空温数据KW；线流数据XL的获取过程包括：获取电器柜供电线路的电流值以及电器柜的电流标准范围，将电流标准范围的最大值与最小值的平均值标记为流标值，将电流值与流标值差值的绝对值标记为线流值，将线流值在监测时段内的最大值标记为线流数据XL；噪声数据ZS为电器柜运行时产生噪声分贝值在监测时段内的最大值。

作为本发明的一种优选实施方式，对电器柜在监测时段内的运行状态是否满足要求进行判定的具体过程包括：通过存储模块获取到监测阈值JCmax，将电器柜在监测时段内的监测系数JC与监测阈值JCmax进行比较：若监测系数JC小于监测阈值JCmax，则判定电器柜在监测时段内的运行状态满足要求；若监测系数JC大于等于监测阈值JCmax，则判定电器柜在监测时段内的运行状态不满足要求，将对应的监测时段标记为异常时段，生成运行异常信号并将运行异常信号发送至监管预警平台，监管预警平台接收到运行异常信号后将运行异常信号发送至维护人员的手机终端。

作为本发明的一种优选实施方式，将预警值与预警阈值进行比较的具体过程包括：若预警值小于预警阈值，则判定电器柜在监测周期内的运行状态满足要求；若预警值大于等于预警阈值，则判定电器柜在监测周期内的运行状态不满足要求，对监测周期进行异常分析。

作为本发明的一种优选实施方式，对监测周期进行异常分析的具体过程包括：将异常时段内空温值数值最大的时刻、线流值数值最大的时刻以及噪声分贝值最大的时刻分别标记为空温时刻、线流时刻以及噪声时刻，将空温时刻、线流时刻以及噪声时刻在异常时段内构成的时长最大的时间段标记为集中时段，将集中时段的时长与异常时段内的时长的比值标记为异常时段的集中值，对所有异常时段的集中值进行求和取平均值得到监测周期的集中系数，通过存储模块获取到集中阈值，将集中系数与集中阈值进行比较：若集中系数小于集中阈值，则将电器柜在监测周期内运行异常的原因标记为使用不当，生成使用培训信号并将使用培训信号通过监管预警平台发送至管理人员的手机终端；若集中系数大于等于集中阈值，则将电器柜在监测周期内运行异常的原因标记为维护不当，生成维护分析信号并将维护分析信号发送至维护分析模块。

作为本发明的一种优选实施方式，维护分析模块对电器柜的维护状态进行分析的具体过程包括：采用定期维护模式对电器柜进行维护管理时，对电器柜在监测周期内的维护时刻进行标记，将维护时刻与上一维护时刻的时差标记为当前维护时刻的间隔时长，对所有维护时刻的间隔时长进行方差计算得到约束系数，对所有维护时刻的间隔时长进行求和取平均值得到间隔系数，通过存储模块获取约束系数与间隔阈值，将约束系数、间隔系数分别与约束阈值、间隔阈值进行比较：若约束系数小于约束阈值且间隔系数小于间隔阈值，则采用动态维护模式对电器柜进行维护管理；若约束系数大于等于约束阈值，则生成执行约束信号并将执行约束信号通过监管预警平台发送至管理人员的手机终端；若间隔系数大于等于间隔阈值，则生成间隔优化信号并将间隔优化信号通过监管预警平台发送至管理人员的手机终端。

作为本发明的一种优选实施方式，采用动态维护模式对电器柜进行维护管理的具体过程包括：通过公式WH＝t1*JCmax得到维护阈值WH，其中t1为比例系数，且0.75≤t1≤0.85；在下一监测周期内，监测时段的监测系数JC位于维护阈值WH与监测阈值JCmax之间时，生成动态维护信号并将动态维护信号通过监管预警平台发送至维护人员的手机终端。

作为本发明的一种优选实施方式，该基于数据分析的电器柜运维检修监管预警系统的工作方法，包括以下步骤：

步骤一：对电器柜的运行状态进行监测分析：生成监测周期并将监测周期分割为若干个监测时段，在监测时段的结束时刻获取电器柜的空温数据KW、线流数据XL以及噪声数据ZS并进行数值计算得到监测系数JC，通过监测系数JC对电器柜在监测时段内的运行状态是否满足要求进行判定；

步骤二：对电器柜的运行状态进行周期性管理分析：将监测周期内异常时段的数量标记为监测周期的预警值，通过预警值对电器柜在监测周期内的运行状态是否满足要求进行判定；

步骤三：对电器柜的维护状态进行分析：采用定期维护模式对电器柜进行维护管理时获取监测周期的约束系数与间隔系数，通过约束系数与间隔系数对采用动态维护模式进行电器柜维护管理的必要性进行判定。

本发明具备下述有益效果：

1、通过运行监测模块可以对电器柜的运行状态进行监测分析，对电器柜的多个运行参数进行综合分析与计算得到监测系数，通过监测系数对电器柜的运行状态好坏程度进行反馈，从而在出现电器柜运行异常时及时进行预警；

2、通过周期管理模块可以对电器柜的运行状态进行周期性管理分析，对监测周期内的异常时段数量进行标记，然后根据预警值对电器柜的整体状态进行评估，整体状态异常时，通过异常分析对运行异常的原因进行标记，从而提高异常处理效率；

3、通过维护分析模块可以对电器柜的维护状态进行分析，在采用定期维护模式进行维护管理时，通过约束系数与间隔系数对维护间隔时间的设置合理性与维护人员执行规范性进行评估，采用规范化的维护制度进行电器柜运行维护，降低电器柜在后续运行过程中的故障概率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明的整体系统框图；

图2为本发明实施例一的系统框图；

图3为本发明实施例二的系统框图；

图4为本发明实施例三的方法流程图。

具体实施方式

下面将结合实施例对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1所示，基于数据分析的电器柜运维检修监管预警系统，包括监管预警平台，监管预警平台通信连接有运行监测模块、周期管理模块、维护分析模块以及存储模块。

实施例一

如图2所示，运行监测模块用于对电器柜的运行状态进行监测分析：生成监测周期并将监测周期分割为若干个监测时段，在监测时段的结束时刻获取电器柜的空温数据KW、线流数据XL以及噪声数据ZS，空温数据KW的获取过程包括：获取电器柜内部的空气温度值以及电器柜内部空气的温度标准范围，将温度标准范围的最大值与最小值的平均值标记为温标值，将空气温度值与温标值差值的绝对值标记为空温值，将空温值在监测时段内的最大值标记为监测时段的空温数据KW；线流数据XL的获取过程包括：获取电器柜供电线路的电流值以及电器柜的电流标准范围，将电流标准范围的最大值与最小值的平均值标记为流标值，将电流值与流标值差值的绝对值标记为线流值，将线流值在监测时段内的最大值标记为线流数据XL；噪声数据ZS为电器柜运行时产生噪声分贝值在监测时段内的最大值；通过公式JC＝α1*KW+α2*XL+α3*ZS得到电器柜在监测时段内的监测系数JC，其中α1、α2以及α3均为比例系数，且α1＞α2＞α3＞1；通过存储模块获取到监测阈值JCmax，将电器柜在监测时段内的监测系数JC与监测阈值JCmax进行比较：若监测系数JC小于监测阈值JCmax，则判定电器柜在监测时段内的运行状态满足要求；若监测系数JC大于等于监测阈值JCmax，则判定电器柜在监测时段内的运行状态不满足要求，将对应的监测时段标记为异常时段，生成运行异常信号并将运行异常信号发送至监管预警平台，监管预警平台接收到运行异常信号后将运行异常信号发送至维护人员的手机终端；对电器柜的运行状态进行监测分析，对电器柜的多个运行参数进行综合分析与计算得到监测系数，通过监测系数对电器柜的运行状态好坏程度进行反馈，从而在出现电器柜运行异常时及时进行预警。

周期管理模块用于对电器柜的运行状态进行周期性管理分析：将监测周期内异常时段的数量标记为监测周期的预警值，通过存储模块获取到预警阈值，将预警值与预警阈值进行比较：若预警值小于预警阈值，则判定电器柜在监测周期内的运行状态满足要求；若预警值大于等于预警阈值，则判定电器柜在监测周期内的运行状态不满足要求，对监测周期进行异常分析：将异常时段内空温值数值最大的时刻、线流值数值最大的时刻以及噪声分贝值最大的时刻分别标记为空温时刻、线流时刻以及噪声时刻，将空温时刻、线流时刻以及噪声时刻在异常时段内构成的时长最大的时间段标记为集中时段，将集中时段的时长与异常时段内的时长的比值标记为异常时段的集中值，对所有异常时段的集中值进行求和取平均值得到监测周期的集中系数，通过存储模块获取到集中阈值，将集中系数与集中阈值进行比较：若集中系数小于集中阈值，则将电器柜在监测周期内运行异常的原因标记为使用不当，生成使用培训信号并将使用培训信号通过监管预警平台发送至管理人员的手机终端；若集中系数大于等于集中阈值，则将电器柜在监测周期内运行异常的原因标记为维护不当，生成维护分析信号并将维护分析信号发送至维护分析模块；对电器柜的运行状态进行周期性管理分析，对监测周期内的异常时段数量进行标记，然后根据预警值对电器柜的整体状态进行评估，整体状态异常时，通过异常分析对运行异常的原因进行标记，从而提高异常处理效率。

实施例二

如图3所示，维护分析模块用于在接收到维护分析信号后对电器柜的维护状态进行分析：采用定期维护模式对电器柜进行维护管理时，将电器柜在监测周期内的维护时间点标记为维护时刻，将维护时刻与上一维护时刻的时差标记为当前维护时刻的间隔时长，对所有维护时刻的间隔时长进行方差计算得到约束系数，对所有维护时刻的间隔时长进行求和取平均值得到间隔系数，通过存储模块获取约束系数与间隔阈值，将约束系数、间隔系数分别与约束阈值、间隔阈值进行比较：若约束系数小于约束阈值且间隔系数小于间隔阈值，则采用动态维护模式对电器柜进行维护管理；若约束系数大于等于约束阈值，则生成执行约束信号并将执行约束信号通过监管预警平台发送至管理人员的手机终端；若间隔系数大于等于间隔阈值，则生成间隔优化信号并将间隔优化信号通过监管预警平台发送至管理人员的手机终端；采用动态维护模式对电器柜进行维护管理的具体过程包括：通过公式WH＝t1*JCmax得到维护阈值WH，其中t1为比例系数，且0.75≤t1≤0.85；在下一监测周期内，监测时段的监测系数JC位于维护阈值WH与监测阈值JCmax之间时，生成动态维护信号并将动态维护信号通过监管预警平台发送至维护人员的手机终端；对电器柜的维护状态进行分析，在采用定期维护模式进行维护管理时，通过约束系数与间隔系数对维护间隔时间的设置合理性与维护人员执行规范性进行评估，采用规范化的维护制度进行电器柜运行维护，降低电器柜在后续运行过程中的故障概率。

实施例三

如图4所示，基于数据分析的电器柜运维检修监管预警方法，包括以下步骤：

步骤一：对电器柜的运行状态进行监测分析：生成监测周期并将监测周期分割为若干个监测时段，在监测时段的结束时刻获取电器柜的空温数据KW、线流数据XL以及噪声数据ZS并进行数值计算得到监测系数JC，通过监测系数JC对电器柜在监测时段内的运行状态是否满足要求进行判定；

步骤二：对电器柜的运行状态进行周期性管理分析：将监测周期内异常时段的数量标记为监测周期的预警值，通过预警值对电器柜在监测周期内的运行状态是否满足要求进行判定；

步骤三：对电器柜的维护状态进行分析：采用定期维护模式对电器柜进行维护管理时获取监测周期的约束系数与间隔系数，通过约束系数与间隔系数对采用动态维护模式进行电器柜维护管理的必要性进行判定。

基于数据分析的电器柜运维检修监管预警系统，工作时，生成监测周期并将监测周期分割为若干个监测时段，在监测时段的结束时刻获取电器柜的空温数据KW、线流数据XL以及噪声数据ZS并进行数值计算得到监测系数JC，通过监测系数JC对电器柜在监测时段内的运行状态是否满足要求进行判定；将监测周期内异常时段的数量标记为监测周期的预警值，通过预警值对电器柜在监测周期内的运行状态是否满足要求进行判定；采用定期维护模式对电器柜进行维护管理时获取监测周期的约束系数与间隔系数，通过约束系数与间隔系数对采用动态维护模式进行电器柜维护管理的必要性进行判定。

以上内容仅仅是对本发明结构所作的举例和说明，所属本技术领域的技术人员对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离发明的结构或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。

上述公式均是采集大量数据进行软件模拟得出且选取与真实值接近的一个公式，公式中的系数是由本领域技术人员根据实际情况进行设置；如：公式JC＝α1*KW+α2*XL+α3*ZS；由本领域技术人员采集多组样本数据并对每一组样本数据设定对应的监测系数；将设定的监测系数和采集的样本数据代入公式，任意三个公式构成三元一次方程组，将计算得到的系数进行筛选并取均值，得到α1、α2以及α3的取值分别为3.68、2.82和2.09；

系数的大小是为了将各个参数进行量化得到的一个具体的数值，便于后续比较，关于系数的大小，取决于样本数据的多少及本领域技术人员对每一组样本数据初步设定对应的监测系数；只要不影响参数与量化后数值的比例关系即可，如监测系数与空温数据的数值成正比。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。

Claims (8)

1.基于数据分析的电器柜运维检修监管预警系统，其特征在于，包括监管预警平台，所述监管预警平台通信连接有运行监测模块、周期管理模块、维护分析模块以及存储模块；

所述运行监测模块用于对电器柜的运行状态进行监测分析：生成监测周期并将监测周期分割为若干个监测时段，在监测时段的结束时刻获取电器柜的空温数据KW、线流数据XL以及噪声数据ZS并进行数值计算得到电器柜在监测时段内的监测系数JC；通过监测系数JC对电器柜在监测时段内的运行状态是否满足要求进行判定；

所述周期管理模块用于对电器柜的运行状态进行周期性管理分析：将监测周期内异常时段的数量标记为监测周期的预警值，通过存储模块获取到预警阈值，将预警值与预警阈值进行比较并通过比较结果对电器柜在监测时段内的运行状态是否满足要求进行判定；

所述维护分析模块用于对电器柜的维护状态进行分析。

2.根据权利要求1所述的基于数据分析的电器柜运维检修监管预警系统，其特征在于，空温数据KW的获取过程包括：获取电器柜内部的空气温度值以及电器柜内部空气的温度标准范围，将温度标准范围的最大值与最小值的平均值标记为温标值，将空气温度值与温标值差值的绝对值标记为空温值，将空温值在监测时段内的最大值标记为监测时段的空温数据KW；线流数据XL的获取过程包括：获取电器柜供电线路的电流值以及电器柜的电流标准范围，将电流标准范围的最大值与最小值的平均值标记为流标值，将电流值与流标值差值的绝对值标记为线流值，将线流值在监测时段内的最大值标记为线流数据XL；噪声数据ZS为电器柜运行时产生噪声分贝值在监测时段内的最大值。

3.根据权利要求2所述的基于数据分析的电器柜运维检修监管预警系统，其特征在于，对电器柜在监测时段内的运行状态是否满足要求进行判定的具体过程包括：通过存储模块获取到监测阈值JCmax，将电器柜在监测时段内的监测系数JC与监测阈值JCmax进行比较：若监测系数JC小于监测阈值JCmax，则判定电器柜在监测时段内的运行状态满足要求；若监测系数JC大于等于监测阈值JCmax，则判定电器柜在监测时段内的运行状态不满足要求，将对应的监测时段标记为异常时段，生成运行异常信号并将运行异常信号发送至监管预警平台，监管预警平台接收到运行异常信号后将运行异常信号发送至维护人员的手机终端。

4.根据权利要求3所述的基于数据分析的电器柜运维检修监管预警系统，其特征在于，将预警值与预警阈值进行比较的具体过程包括：若预警值小于预警阈值，则判定电器柜在监测周期内的运行状态满足要求；若预警值大于等于预警阈值，则判定电器柜在监测周期内的运行状态不满足要求，对监测周期进行异常分析。

5.根据权利要求4所述的基于数据分析的电器柜运维检修监管预警系统，其特征在于，对监测周期进行异常分析的具体过程包括：将异常时段内空温值数值最大的时刻、线流值数值最大的时刻以及噪声分贝值最大的时刻分别标记为空温时刻、线流时刻以及噪声时刻，将空温时刻、线流时刻以及噪声时刻在异常时段内构成的时长最大的时间段标记为集中时段，将集中时段的时长与异常时段内的时长的比值标记为异常时段的集中值，对所有异常时段的集中值进行求和取平均值得到监测周期的集中系数，通过存储模块获取到集中阈值，将集中系数与集中阈值进行比较：若集中系数小于集中阈值，则将电器柜在监测周期内运行异常的原因标记为使用不当，生成使用培训信号并将使用培训信号通过监管预警平台发送至管理人员的手机终端；若集中系数大于等于集中阈值，则将电器柜在监测周期内运行异常的原因标记为维护不当，生成维护分析信号并将维护分析信号发送至维护分析模块。

6.根据权利要求5所述的基于数据分析的电器柜运维检修监管预警系统，其特征在于，维护分析模块对电器柜的维护状态进行分析的具体过程包括：采用定期维护模式对电器柜进行维护管理时，对电器柜在监测周期内的维护时刻进行标记，将维护时刻与上一维护时刻的时差标记为当前维护时刻的间隔时长，对所有维护时刻的间隔时长进行方差计算得到约束系数，对所有维护时刻的间隔时长进行求和取平均值得到间隔系数，通过存储模块获取到约束系数与间隔阈值，将约束系数、间隔系数分别与约束阈值、间隔阈值进行比较：若约束系数小于约束阈值且间隔系数小于间隔阈值，则采用动态维护模式对电器柜进行维护管理；若约束系数大于等于约束阈值，则生成执行约束信号并将执行约束信号通过监管预警平台发送至管理人员的手机终端；若间隔系数大于等于间隔阈值，则生成间隔优化信号并将间隔优化信号通过监管预警平台发送至管理人员的手机终端。

7.根据权利要求6所述的基于数据分析的电器柜运维检修监管预警系统，其特征在于，采用动态维护模式对电器柜进行维护管理的具体过程包括：通过公式WH＝t1*JCmax得到维护阈值WH，其中t1为比例系数，且0.75≤t1≤0.85；在下一监测周期内，监测时段的监测系数JC位于维护阈值WH与监测阈值JCmax之间时，生成动态维护信号并将动态维护信号通过监管预警平台发送至维护人员的手机终端。

8.根据权利要求1-7任一项所述的基于数据分析的电器柜运维检修监管预警系统，其特征在于，该基于数据分析的电器柜运维检修监管预警系统的工作方法，包括以下步骤：

步骤一：对电器柜的运行状态进行监测分析：生成监测周期并将监测周期分割为若干个监测时段，在监测时段的结束时刻获取电器柜的空温数据KW、线流数据XL以及噪声数据ZS并进行数值计算得到监测系数JC，通过监测系数JC对电器柜在监测时段内的运行状态是否满足要求进行判定；

步骤二：对电器柜的运行状态进行周期性管理分析：将监测周期内异常时段的数量标记为监测周期的预警值，通过预警值对电器柜在监测周期内的运行状态是否满足要求进行判定；

步骤三：对电器柜的维护状态进行分析：采用定期维护模式对电器柜进行维护管理时获取监测周期的约束系数与间隔系数，通过约束系数与间隔系数对采用动态维护模式进行电器柜维护管理的必要性进行判定。